(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）図面中に曲管オブジェクトを生成するための方法であって、
ユーザが曲管オブジェクトの幾何形状を表現するための１又は複数のパラメータを指定することを可能にする、複数の曲管作成方法のうちの１つについての利用者選択を受信するステップと、
選択された前記曲管作成方法に基づき、生成対象の前記曲管オブジェクトの幾何的属性を指定するように利用者に促すステップと、
前記曲管オブジェクトの前記幾何的属性から、前記曲管オブジェクトの幾何形状を表現するための螺旋データの集合を決定するステップと、
前記ＣＡＤ図面中に前記曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成するステップとを含み、
前記螺旋データを値ｐ、ｑ及びｒとすると、パラメータｔを用いて、前記曲管オブジェクトの幾何形状を規定する３次元の螺旋パラメータの集合のうちの第１の螺旋パラメータは、ｃｏｓ（ｔ）にｐを乗じて算出され、前記螺旋パラメータの集合のうちの第２の螺旋パラメータは、ｓｉｎ（ｔ）にｑを乗じて算出され、前記螺旋パラメータの集合のうちの第３の螺旋パラメータは、ｔにｒを乗じて算出され、
前記複数の曲管作成方法が、３点指定方法を含み、かつ前記幾何的属性が、生成対象の前記曲管オブジェクトに対する始点座標、終点座標及び円弧座標を含み、前記円弧座標は、所望の曲線に沿った１つの点を表現する座標であり、
前記複数の曲管作成方法が、半径、開始点及び終了点指定方法であり、かつ前記幾何的属性が、生成対象の前記曲管オブジェクトに対する始点座標、終点座標及び半径を含み、
前記曲複数の曲管作成方法が、最終管路に対する接線及び終了点指定方法であり、かつ前記幾何的属性が、ユーザにより指定された、前記ＣＡＤ図面中の管路オブジェクトに対応する始点及び終点座標を含む、
方法。
【請求項２】
前記曲管オブジェクトと関連した少なくとも１つのグリップを動作可能とするステップと、
前記利用者からグリップ編集入力を受信するステップと、
前記曲管オブジェクトの修正されたディスプレイ表現を生成するステップと、
前記グリップ編集入力に基づき、前記曲管オブジェクトの幾何形状を表現する前記螺旋パラメータを更新するステップとを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成する前記ステップが、平面図中の前記曲管オブジェクトの幾何形状を表現する２次元線画を生成することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成する前記ステップが、縦断図中の前記曲管オブジェクトの始点標高及び終点標高を表現する２次元線画を生成することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成する前記ステップが、等角図中の前記曲管オブジェクトの幾何形状を表現する前記螺旋パラメータから決定される螺旋パスに沿って前記曲管オブジェクトの断面形状を掃引することを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ユーザが曲管オブジェクトの幾何形状を表現するための１又は複数のパラメータを指定することを可能にする、複数の曲管作成方法のうちの１つについての利用者選択を受信するステップと、
選択された前記曲管作成方法に基づき、生成対象の前記曲管オブジェクトの幾何的属性を指定するように前記利用者に促すステップと、
前記曲管オブジェクトの前記幾何的属性から、前記曲管オブジェクトの幾何形状を表現するための螺旋データの集合を決定するステップと、
前記ＣＡＤ図面中に前記曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成するステップとを実行するための命令を含み、
前記螺旋データを値ｐ、ｑ及びｒとすると、パラメータｔを用いて、前記曲管オブジェクトの幾何形状を規定する３次元の螺旋パラメータの集合のうちの第１の螺旋パラメータは、ｃｏｓ（ｔ）にｐを乗じて算出され、前記螺旋パラメータの集合のうちの第２の螺旋パラメータは、ｓｉｎ（ｔ）にｑを乗じて算出され、前記螺旋パラメータの集合のうちの第３の螺旋パラメータは、ｔにｒを乗じて算出され、
前記複数の曲管作成方法が、３点指定方法を含み、かつ前記幾何的属性が、生成対象の前記曲管オブジェクトに対する始点座標、終点座標及び円弧座標を含み、前記円弧座標は、所望の曲線に沿った１つの点を表現する座標であり、
前記複数の曲管作成方法が、半径、開始点及び終了点指定方法であり、かつ前記幾何的属性が、生成対象の前記曲管オブジェクトに対する始点座標、終点座標及び半径を含み、
前記曲複数の管作成方法が、最終管路に対する接線及び終了点指定方法であり、かつ前記幾何的属性が、ユーザにより指定された、前記ＣＡＤ図面中の管路オブジェクトに対応する始点及び終点座標を含む、
コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）図面中に曲管オブジェクトを生成するための命令を記憶するコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項７】
前記ステップが、更に、
前記曲管オブジェクトと関連した少なくとも１つのグリップを動作可能とするステップと、
前記利用者からグリップ編集入力を受信するステップと、
前記曲管オブジェクトの修正されたディスプレイ表現を生成するステップと、
前記グリップ編集入力に基づき、前記曲管オブジェクトの幾何形状を表現する前記螺旋パラメータを更新するステップとを含む請求項６に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項８】
前記曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成する前記ステップが、平面図中の前記曲管オブジェクトの幾何形状を表現する２次元線画を生成することを含む請求項６に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項９】
前記曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成する前記ステップが、縦断図中の前記曲管オブジェクトの始点標高及び終点標高を表現する２次元線画を生成することを含む請求項６に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項１０】
前記曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成する前記ステップが、等角図中の前記曲管オブジェクトの幾何形状を表現する前記螺旋パラメータで決定される螺旋パスに沿って前記曲管オブジェクトの断面形状を掃引することを含む請求項６に記載のコンピュータ読み取り可能な媒体。
【請求項１１】
プロセッサーと、
前記プロセッサーにより実行されるとき、
ユーザが曲管オブジェクトの幾何形状を表現するための１又は複数のパラメータを指定することを可能にする、複数の曲管作成方法のうちの１つについての利用者選択を受信するステップと、
選択された前記曲管作成方法に基づき、生成対象の前記曲管オブジェクトの幾何的属性を指定するように前記利用者に促すステップと、
前記曲管オブジェクトの前記幾何的属性から、前記曲管オブジェクトの幾何形状を表現するための螺旋データの集合を決定するステップと、
前記ＣＡＤ図面中に前記曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成するステップとを含む、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）図面中に曲管オブジェクトを生成するための操作を前記プロセッサーに実行させる命令を含むアプリケーションを格納するように構成されたメモリとを備え、
前記螺旋データを値ｐ、ｑ及びｒとすると、パラメータｔを用いて、前記曲管オブジェクトの幾何形状を規定する３次元の螺旋パラメータの集合のうちの第１の螺旋パラメータは、ｃｏｓ（ｔ）にｐを乗じて算出され、前記螺旋パラメータの集合のうちの第２の螺旋パラメータは、ｓｉｎ（ｔ）にｑを乗じて算出され、前記螺旋パラメータの集合のうちの第３の螺旋パラメータは、ｔにｒを乗じて算出され、
前記複数の曲管作成方法が、３点指定方法を含み、かつ前記幾何的属性が、生成対象の前記曲管オブジェクトに対する始点座標、終点座標及び円弧座標を含み、前記円弧座標は、所望の曲線に沿った１つの点を表現する座標であり、
前記複数の曲管作成方法が、半径、開始点及び終了点指定方法であり、かつ前記幾何的属性が、生成対象の前記曲管オブジェクトに対する始点座標、終点座標及び半径を含み、
前記曲複数の管作成方法が、最終管路に対する接線及び終了点指定方法であり、かつ前記幾何的属性が、ユーザにより指定された、前記ＣＡＤ図面中の管路オブジェクトに対応する始点及び終点座標を含む、コンピュータ装置。
【請求項１２】
前記ステップが、更に
前記曲管オブジェクトと関連した少なくとも１つのグリップを動作可能とするステップと、
前記利用者からグリップ編集入力を受信するステップと、
前記曲管オブジェクトの修正されたディスプレイ表現を生成するステップと、
前記グリップ編集入力に基づき、前記曲管オブジェクトの幾何形状を表現する前記螺旋パラメータを更新するステップとを含む請求項１１に記載のコンピュータ装置。
【請求項１３】
前記曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成する前記ステップが、平面図中の前記曲管オブジェクトの幾何形状を表現する２次元線画を生成することを含む請求項１１に記載のコンピュータ装置。
【請求項１４】
前記曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成する前記ステップが、縦断図中の前記曲管オブジェクトの始点標高及び終点標高を表現する２次元線画を生成することを含む請求項１１に記載のコンピュータ装置。
【請求項１５】
前記曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成する前記ステップが、等角図中の前記曲管オブジェクトの幾何形状を表現する前記螺旋パラメータで決定される螺旋パスに沿って前記曲管オブジェクトの断面形状を掃引することを含む請求項１１に記載のコンピュータ装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
[0001]本発明は、一般にコンピュータ支援設計に関し、より具体的には、コンピュータ支援設計モデルに関する曲管オブジェクトを生成するためのシステム及び方法に関する。
【関連技術の説明】
【０００２】
[0002]コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）という用語は一般に、建築家、技術者及び他の建設及び設計の専門家により使用される幅広い様々なコンピュータベースのツールを指す。ＣＡＤアプリケーションは、仮想的に任意の現実世界の構造物を表現するコンピュータモデルを構築するために使用することができる。現在、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）アプリケーションは、設計者又は技術者が公共施設網（utility network）のグラフィカル表現を組み立てることを可能とする。ＣＡＤアプリケーションと対話する利用者は、管路、導管、マンホールの蓋などのような構成要素を表現するために簡単な２次元（２Ｄ）オブジェクトを描くことにより公共施設網のモデルを生成することができる。通常の２次元図面オブジェクトは、単純な線分及び円弧などを含み、これらは、施設網部品の未加工の表現を提供するのみであり、現実世界の部品を十分に表現するものではない。２次元図面オブジェクトにより表現された公共施設網を修正するためには、設計者又は技術者は、これらの線分及び円弧の１つ又はそれ以上を個別に編集しなければならない可能性がある。
【０００３】
[0003]公共施設網のＣＡＤ図面中に共通に含まれる１つのオブジェクトは、管路のオブジェクトである。管路の線形区間を表現するためにオブジェクトを生成することは、比較的容易である。例えば、利用者は、所望の管路オブジェクトの半径寸法と共に、始点及び終点座標を指定しても良く、或いは、利用者は、所望の管路オブジェクトの始点、方向及び長さを指定しても良い。しかしながら、曲管の区間を表現するためのオブジェクトを生成することは、より難しいことが証明されている。１つの手法は、複数の短い線形管路オブジェクトを生成することにより曲管オブジェクトを近似することである。しかしながら、この手法の１つの欠点は、近似結果を編集するために、利用者が、各個別の短い区間を編集しなければならないことである。更に、いくつかのＣＡＤアプリケーションは、複雑な計算又は特定のＣＤＡ図面に基づくシミュレーションを実行するように構成される。例えば、流量及び圧力などの計算は、ＣＡＤ図面のパラメトリックデータを使用して実行することができる。複数の区間を使用してＣＡＤ図面中に曲管を表現することによる、このような種類の計算は、不正確でありかつ信頼性がなくなることが多い。
【０００４】
[0004]従って、従来技術より効率的かつ正確な公共施設網のコンピュータ支援設計モデルに対する曲管オブジェクトを生成するための方法に対する当該技術のニーズが存続している。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]本発明の実施形態は、ＣＡＤ図面中に曲管オブジェクトを生成するための方法を提供する。一般に、本発明の実施形態は、螺旋形状の区間として曲管オブジェクトの幾何形状を表現する。曲管オブジェクトを生成するために、利用者は、曲管作成方法及び、螺旋パラメータセットを決定することができる幾何的属性セットを選択する。螺旋パラメータから、ＣＡＤアプリケーションは、曲管オブジェクトの２次元及び３次元ディスプレイ表現の両方を生成するように構成することができる。
【０００６】
[0006]いくつかの作成方法を提供することができる。一般に、各作成方法は、利用者が、螺旋パラメータを決定することができる異なるデータセットを指定することを可能とする。典型的な作成方法は、３点指定方法、半径、開始点及び終了点指定方法並びに最終管路に対する接線及び終了点指定方法を含む。方法が指定されると、ＣＡＤアプリケーションは、曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成するように構成することができる。例えば、平面図中で、ＣＡＤアプリケーションは、曲管オブジェクトの幾何形状を表現する２次元線画を生成するように構成することができる。縦断図では、ＣＡＤアプリケーションは、曲管オブジェクトの始点及び終点標高を表現する２次元線画を生成するように構成することができる。等角図又は３次元図では、ＣＡＤアプリケーションは、螺旋パラメータから決定される螺旋パスに沿って曲管オブジェクトの断面形状を掃引することにより曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成するように構成することができる。
【０００７】
[0007]有利なことに、本発明の実施形態は、利用者が、単一のユニットとして曲管を表現する部品をＣＡＤ図面中に含めることを可能にする。従って、利用者は、曲線幾何形状を近似する複数の直管の区間に替えて曲管を表現する単一のオブジェクトを編集することができる。更に、このことは、ＣＡＤアプリケーションがより正確なシミュレーションを実現することを可能とする。更に、曲管オブジェクトが生成されると、曲管オブジェクトは、利用者が選択可能な様々なグリップを使用して操作することができ、ＣＡＤ図面中に含まれる曲管オブジェクトを修正するために要求される設計工程及び取り組みの両方を簡略化することができる。
【好ましい実施形態の詳細な説明】
【０００８】
[0017]本発明の実施形態は、曲管の区間を表現するために利用者がＣＡＤ図面中にオブジェクトを生成するためのシステム及び方法を提供する。一般に、本発明の実施形態は、複数の直管の区間から所望の曲線幾何形状を近似することを利用者に要求することなしに、利用者が曲管の区間をモデル化することを可能とする。むしろ、利用者は、簡単ではあるが柔軟なワークフローを使用して曲管の区間を作成する。曲管オブジェクトを生成するために、利用者は、利用者に曲管作成方法を指定することを促す曲管作成ツールを呼び出す。作成方法の利用者の選択に基づき、ＣＡＤアプリケーションは、所望の曲管区間のパラメータを指定するように利用者に促す。パラメータが指定されると、ＣＡＤアプリケーションは、ＣＡＤ図面中に曲管のディスプレイ表現を生成する。
【０００９】
[0018]ある実施形態では、ＣＡＤアプリケーションは、螺旋として曲管の幾何形状を表現する。すなわち、曲管の幾何形状は、開始標高点及び終了標高点を接続する一定の角度を持つ曲線として表現される。螺旋区間として曲管オブジェクトを表現することにより、ＣＡＤ図面中の曲管の区間をモデル化するための簡単かつ洗練された解決策を提供する。例えば、３次元又は等角図を描画するために、ＣＡＤアプリケーションは、螺旋パラメータにより規定されたパスに沿って曲管の断面を単純に掃引する。更に、生成されると、曲管オブジェクトは、螺旋パラメータを調整することにより、容易に修正することができる。こうすることにより、ＣＡＤ図面中に含まれる曲管オブジェクトを修正するために要求される設計工程及び作業の両方が簡略化される。
【００１０】
[0019]更に、様々な平面図、縦断図及び横断図を含む曲管のディスプレイ表現を含む２次元図及び３次元図を生成することができる。一般に、全般的な編集は、平面図中で実行され、標高は、縦断図中で編集される。しかしながら、当業者は、本発明の実施形態が、様々な他の図中で編集用関数を提供できることを認識するであろう。
【００１１】
[0020]また、曲管の区間を含む管路部品により結合される、マンホール、排水ます及び雨水渠のような構造部品を使用する地表水向けの公共施設網をモデル化するために使用される本発明の実施形態を、本明細書で説明する。しかしながら、本発明の実施形態は、この種の公共施設網のモデル化に限定されるものではなく、他の公共施設網に拡張することができる。例えば、本発明の実施形態は、電気通信ネットワーク、パイプラインネットワーク、電力送電ネットワークなどのような公共施設網をモデル化することに適用することができる。
【００１２】
[0021]図１は、本発明のある実施形態によるＣＡＤ図面１２０を組み立てるために使用されるシステム１００を示すブロック図である。システム１００中に示される構成要素は、既存のコンピュータシステム、例えば、デスクトップコンピュータ、サーバコンピュータ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータなどの上で実行することができるコンピュータソフトウェアアプリケーションを含む。しかしながら、本明細書で説明されるソフトウェアアプリケーションは、何らかの特定のコンピュータシステムに限定されず、今後利用可能となる新しいコンピュータシステムを利用するように適合させることができる。
【００１３】
[0022]更に、システム１００中に示される構成要素は、ローカルエリアネットワーク又はインターネットのような大規模なワイドエリアネットワークを含むコンピュータネットワーク上で通信する分散システム上で実行されるソフトウェアアプリケーションであっても良い。例えば、グラフィカルユーザインタフェース１１０は、ＣＡＤアプリケーション１０５と通信するクライアントコンピュータシステム上で実行されるソフトウェアプログラムを含むことができる。また、ある実施形態では、ＣＡＤアプリケーション１０５及びグラフィカルユーザインタフェース１１０は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリモジュール又は他の有形の記憶媒体のようなコンピュータ読み取り可能な媒体上に記憶されたアプリケーションプログラム（又はプログラム群）として提供することができる。
【００１４】
[0023]図示のように、ＣＡＤシステム１００は、限定されないが、ＣＡＤアプリケーション１０５、グラフィカルユーザインタフェース１１０、ＣＡＤ図面１２０、利用者入力装置１３０及び、ディスプレイ装置１１５を含む。ある実施形態では、ＣＡＤアプリケーション１０５は、利用者がＧＵＩインタフェース１１０と対話して、ＣＡＤ図面１２０を生成することを可能とするように構成されたソフトウェアアプリケーションである。従って、ＣＡＤアプリケーション１０５は、利用者がＣＡＤ図面１２０を作成し、編集しかつ保存することを可能とするルーチン又は命令を含む。Ａｕｔｏｄｅｓｋ（商標登録）社から入手可能なＣｉｖｉｌ  ３Ｄ（商標登録）アプリケーションプログラム及び関連ユーティリティを使用できることが好ましい。利用者は、ＧＵＩインタフェース１１０及びツール１１２、１１４及び１１６と対話して、ＣＡＤ図面１２０中に曲管の区間を作成し、表示しかつ編集することができる。曲管の区間に関連したデータは、ＣＡＤ図面１２０中に蓄積することができる。一般に、利用者入力装置１３０は、マウスポインティング装置及びキーボードを含み、またディスプレイ装置１１５は、ＣＲＴモニター又はＬＣＤディスプレイである。
【００１５】
[0024]ある実施形態では、ＧＵＩインタフェース１１０は、ＣＡＤ図面１２０中に曲管オブジェクトを作成するために使用されるツールを提供する。図に示すように、ＧＵＩインタフェース１１０は、曲管レイアウトツール１１２、曲管編集ツール１１４及び曲管ディスプレイツール１１６を含む。しかしながら、当業者は、図１に示すＧＵＩインタフェース１１０のツールが、本発明の態様を強調するために簡略化されること並びに、典型的なＣＡＤアプリケーション１０５及びＧＵＩインタフェース１１０が、一般的に、ＣＡＤ図面１２０を組み立てるために使用される幅広い様々な付加的ツール及び機能を含むことを認識するであろう。
【００１６】
[0025]曲管レイアウトツール１１２は、利用者がＣＡＤ図面１２０中に曲管の区間を生成することを可能とする。本明細書中でより詳細に説明するように、ＣＡＤアプリケーション１０５は、ＣＡＤアプリケーションが使用するデータセットを指定して、所望の曲管オブジェクトの幾何形状を特徴付けることを利用者に促すように構成することができる。曲管ディスプレイツール１１６は、ＣＡＤ図面のビュー（すなわち、平面図、縦断図又は等角（３次元）図）に応じて曲管区間のディスプレイ表現を生成するように構成することができる。ビューが作成されると、曲管編集ツール１１４は、ＣＡＤ図面中の曲管の区間のプロパティを編集するために使用することができる。
【００１７】
[0026]同様に図に示されるように、ＣＡＤ図面１２０は、数値地形モデル１２２、管路オブジェクト１２４及び構造物オブジェクト１２６を含む。数値地形モデル１２２は、公共施設網のモデルを構成するための仮想的３次元空間を表現する。一般に、数値地形モデル１２２は、いくつかの現実世界の場所に存在する地勢及び地形の表現を提供する。数値地形モデル１２２は、地表面及び表層両方の区間を表現する地形的幾何形状を含むことができる。
【００１８】
[0027]一般に、ＣＡＤ図面１２０によりモデル化される公共施設網は、管路オブジェクト１２４及び構造物オブジェクト１２６から組み立てることができる。管路オブジェクト１２４は、一般に、公共施設のモデル中のネットワーク部品を結合するために使用される。最も多くの場合、管路オブジェクトは、２つの構造物オブジェクト１２６又は単一の構造物の要素を結合する。構造物オブジェクト１２６は、公共施設網の工学的又は構造的構成要素を表現する。例えば、地表水向けの公共施設網に共通する構造物は、マンホール、排水ます、壁頭、端部セクション、蓋、格子、排水溝、排水渠などを含む。無論、モデル化対象の公共施設網の種類に応じて、異なる種類の構造物オブジェクト１２６及び管路オブジェクト１２４を提供することができる。
【００１９】
[0028]図２は、更に、本発明のある実施形態によるＣＡＤ図面１２０の要素を示すブロック図である。図に示すように、管路オブジェクト１２４は、線形管路区間２０５及び曲管区間２１０の両方を含むことができる。線形管路オブジェクトは、幾何形状データ２１５を含む。幾何形状データ２１５は、ＣＡＤ図面１２０中の特定の管路オブジェクト２０５の始点及び終点座標を示すことができ、かつＣＡＤ図面１２０中の１つ又はそれ以上の構造物オブジェクト１２６との接続性を示すことができる。曲管オブジェクト２１０は、螺旋データ２２０を含む。螺旋データ２２０は、ＣＡＤ図面１２０中の曲管区間の幾何形状を示すことができる。例えば、単一のパラメータｔに関して、螺旋の幾何形状は、以下の式により規定することができる。
ｘ＝ｐ＊ｃｏｓ（ｔ）
ｙ＝ｑ＊ｓｉｎ（ｔ）
ｚ＝ｒ＊ｔ
ある実施形態では、螺旋データ２２０は、ｐ、ｑ及びｒの値を記憶する。（ｘ，ｙ，ｚ）座標値を計算することにより、特定の曲線オブジェクトの幾何形状は、これらの簡単なパラメータで十分に特徴付けることができる。しかしながら、当業者は、螺旋データ２２０が、様々な方法で螺旋の幾何形状を表現することができることを認識するであろう。更に、管路オブジェクト１２４はまた、管路型式、寸法、構造材などを指定する属性を含むことができる。
【００２０】
[0029]図３、４及び５は、ＣＡＤ図面１２０の異なるビューを描画する一連の例示的ＧＵＩインタフェース１１０のディスプレイを示す。最初に、図３は、本発明のある実施形態による、曲管区間を含む公共施設網の平面図を表示するグラフィカルユーザインタフェーススクリーンを示す。図に示すように、ビュー領域３００は、公共施設網３０５の一部を表示する。公共施設網３０５は、３つの管路オブジェクト３１２、３１４及び３１６により連結された、３つの構造物オブジェクト３２２、３２４及び３２６を含む。この実施例では、管路オブジェクト３１２は、線形管路オブジェクト２０５の例を示し、また管路オブジェクト３１４及び３１６は、曲管オブジェクト２１０の例を示す。
【００２１】
[0030]図３はまた、「曲管作成」コマンド３２９のようなコマンドを呼び出すために使用されるインタフェース領域３２５を示す。ある実施形態では、利用者はコマンド３２９を選択することにより曲管レイアウトツール１１２を呼び出す。代替として（又は追加として）、本発明の実施形態は、利用者が曲管レイアウトツール１１２を呼び出すことを可能とするコマンドラインインタフェース或いは、メニュー選択又はボタンのような他のグラフィカルツールを含むことができる。
【００２２】
[0031]図４は、本発明のある実施形態による曲管区間を含む公共施設網の縦断図を表示するグラフィカルユーザインタフェーススクリーンを示す。例示的に、図４に示されるビュー領域３００は、公共施設網３０５の縦断図に変化している。縦断図は、構造物オブジェクト３２２、３２４及び３２６並びに管路オブジェクト３１２、３１４及び３１６に沿った地表面４０５を含む。縦断図では、ビュー領域３００が、直線区間を使用して曲管オブジェクト３１４及び３１６のディスプレイ表現を示すことに留意されたい。このことは、曲管オブジェクト３１４及び３１６が、これらの管路オブジェクトの始点及び終点の標高座標を接続するディスプレイ表現を使用することにより描画することができるとき、縦断図中に発生する。
【００２３】
[0032]図５は、本発明のある実施形態による、曲管区間を含む公共施設網の等角図を表示するグラフィカルユーザインタフェーススクリーンを示す。例示的に、図４に示すビュー領域３００は、公共施設網３０５の等角図に変化している。本等角図は、構造物オブジェクト３２４及び３２６並びに、曲管オブジェクト３１４及び３１６を含む。図に示すように、等角図は、曲管オブジェクト３１４及び３１６の曲線幾何形状並びに、始点５０５及び終点５１０からの標高差の両方を示す。ある実施形態では、管路オブジェクト３１４及び３１６に対するディスプレイ表現は、曲管オブジェクト（例えば、曲管オブジェクト３１４及び３１６）の断面形状を螺旋データ２２０により指定される螺旋のパスに沿って掃引することにより生成される。
【００２４】
[0033]図６〜８は、ＣＡＤ図面１２０中に曲管オブジェクトを生成し（図６）、表示し（図７）かつ編集する（図８）ための方法を示す。図６〜８に示される方法ステップを、どのような順序であれ、実行するように構成されたいずれのシステムも、本発明の範囲内にあることを当業者は理解するであろう。
【００２５】
[0034]図６は、本発明のある実施形態による、ＣＡＤ図面１２０中に曲管オブジェクトを生成するための方法を示す。方法６００は、ステップ６０５で開始され、利用者は、曲管レイアウトツール１１２を呼び出す（例えば、図３に示す「曲管作成」コマンド３２９を使用して）。応答して、ステップ６１０において、ＣＡＤアプリケーション１０５は、利用者に特定の曲管作成方法を指定することを促すように構成することができる。ある実施形態では、利用者は、３点指定方法（ステップ６１２）、半径、開始点及び終了点指定方法（６１４）並びに最終管路に対する接線及び終了点指定方法（ステップ６１６）を含む、いくつかの作成方法の１つを選択することができる。それぞれの場合において、作成方法は、所望の曲管オブジェクトの幾何形状を特徴付けるために使用される異なるパラメータ値を利用者が指定することを可能とする。
【００２６】
[0035]利用者が、３点指定方法を選択した場合、ＣＡＤアプリケーション１０５は、ＣＡＤ図面１２０と関連した数値地形モデル１２２内の３つの点を選択することを利用者に促すように構成することができる。具体的には、利用者に、始点、終点及び所望の曲線に沿った１つの点を表現する座標を選択することを促すことができる(ステップ６２０)。この情報から、ＣＡＤアプリケーション１０５は、螺旋データ２２０を計算して、要求された曲管オブジェクトの幾何形状を表現し（ステップ６３５）、曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成する（ステップ６４０）。
【００２７】
[0036]利用者が、半径、開始点及び終了点指定方法を選択した場合、ＣＡＤアプリケーション１０５は、生成対象の曲管オブジェクトに対する半径並びに始点及び終点に対する座標を指定することを利用者に促すように構成することができる。この情報から、ＣＡＤアプリケーション１０５は、螺旋データ２２０を計算して、要求された曲管オブジェクトの幾何形状を表現し（ステップ６３５）、曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成する（ステップ６４０）。
【００２８】
[0037]利用者が、最終管路に対する接線及び終了点指定方法を選択した場合、ＣＡＤアプリケーション１０５は、始点として使用するために所望の管路区間を指定し、かつ終点の座標を指定することを利用者に促すように構成することができる。この情報から、ＣＡＤアプリケーション１０５は、螺旋データ２２０を計算して、要求された曲管オブジェクトの幾何形状を表現し（ステップ６３５）、曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成する（ステップ６４０）。
【００２９】
[0038]図７は、本発明のある実施形態による、ＣＡＤ図面１２０中に曲管オブジェクト２１０のディスプレイ表現を生成するための方法を示す。方法７００は、ステップ７０５で開始され、ＣＡＤアプリケーション１０５は、ＣＡＤ図面１２０中の曲管オブジェクトに対するパラメトリックデータを検索する。次いで、ＣＡＤアプリケーション１０５は、ＣＡＤ図面１２０のビューに基づく曲管オブジェクトの適切なディスプレイ表現を生成する。例えば、ディスプレイ表現は、平面図（７１０）、縦断図（７２０）又は３次元／等角図（ステップ７３０）中の曲管オブジェクトに対して生成することができる。
【００３０】
[0039]平面図が生成された場合、ステップ７１５において、ＣＡＤアプリケーション１０５は、曲管を表現する２次元曲線孤を生成する。例えば、図３は、これらの管路オブジェクトの曲線幾何形状を表現するための２次元線画からなる曲管オブジェクト３１４及び３１６のディスプレイ表現を示す。代替として、縦断図が生成される場合、ステップ７２５において、ＣＡＤアプリケーション１０５は、管路オブジェクトの始点及び終点座標を示す管路オブジェクトのディスプレイ表現を生成する。例えば、図４は、これらの点の標高に基づき、始点及び終点座標を接続するための２次元線画からなる曲管オブジェクト３１４及び３１６のディスプレイ表現を示す。更に代替として、３次元／等角図が生成される場合、ステップ７３５において、ＣＡＤアプリケーション１０５は、曲管オブジェクトの断面形状を検索する。ステップ７４５において、ＣＡＤアプリケーション１０５は、数値地形モデル内の曲管オブジェクトのパスを決定する。ある実施形態では、螺旋データ２２０を使用して、ＣＡＤアプリケーション１０５は、上記に説明したように、式ｘ＝ｐ＊ｃｏｓ（ｔ）、ｙ＝ｑ＊ｓｉｎ（ｔ）及びｚ＝ｒ＊ｔに従って、（ｘ，ｙ，ｚ）座標を計算する。曲管オブジェクトのパスが決定されると、曲管オブジェクトの３次元表現が、螺旋データ２２０により規定されたパスに沿って断面形状を掃引することによって生成される。
【００３１】
[0040]図８は、本発明の実施形態による、ＣＡＤ図面１２０中の曲管オブジェクト２１０を編集するための方法を示す。ある実施形態では、方法８００は、ステップ８１０で開始され、利用者は、ＣＡＤ図面１２０中の特定の曲管オブジェクト２１０を選択する。応答して、ステップ８２０において、ＣＡＤアプリケーションは、１つ又はそれ以上の編集グリップのセットを表示するように構成することができる。本明細書で使用されるように、グリップは、ＧＵＩインタフェース１１０の一部であり、ディスプレイ装置１１５上で利用者に表示されるグラフィカルオブジェクトである。ステップ８２０において、利用者は、グリップの１つの上でクリックし、マウスカーソルの位置を動かすことによりグリップをドラッグし、所望の位置でグリップを離すことにより、選択された曲管オブジェクトを編集することができる。ステップ８４０において、ＣＡＤアプリケーション１０５は、利用者がグリップの１つと対話することにより行われる何らかの修正を反映するために螺旋データ２２０を更新する。
【００３２】
[0041]図９Ａ〜９Ｅは、本発明のある実施形態による、様々な選択可能なグリップを使用して操作される曲管オブジェクト９１０を示す。図９Ａ〜９Ｅ中の曲管９１０が、平面図中に表示される。図９Ａは、いくつかの使用可能なグリップを持つ曲管オブジェクト９１０を示す。より具体的には、曲管オブジェクト９１０は、曲管オブジェクト９１０の各端点の一方にある長さグリップ９２５及び終了点グリップ９３０を示す。また、曲管オブジェクト９１０は、中間点グリップ９３５及び中間点リサイズグリップ９４０で示される。図９Ｂ〜９Ｅは、これらのグリップのいずれかを使用した曲管オブジェクト９１０上での例示的操作を示す。
【００３３】
[0042]図９Ｂは、終了点グリップ９３０の１つを使用してグリップが編集される曲管オブジェクト９１０を示す。図に示すように、終了点グリップ９３０は、曲管オブジェクト９１０を修正された曲管オブジェクト９１０’に変形するために使用される。この変形を実行するために、利用者は終了点グリップ９３０を選択し、矢印９１２により示されるように、このグリップを新しい位置にドラッグする。応答して、ＣＡＤアプリケーション１０５は、新しい終了点位置を反映するように螺旋データ２２０を更新する。
【００３４】
[0043]図９Ｃは、曲管９１０の中間点の位置を移動させるために利用者が中間点グリップ９４０と対話する動作を示す。図に示すように、中間点グリップ９４０を矢印９４２で示される位置にドラッグすることにより、利用者は曲管オブジェクト９１０を修正された曲管オブジェクト９１０’に変形する。応答して、ＣＡＤアプリケーション１０５は、新しい中間点位置を反映するように螺旋データ２２０を更新する。
【００３５】
[0044]図９Ｄは、曲管９１０の長さを修正するために利用者が長さグリップ９４０と対話する動作を示す。図に示すように、長さグリップ９４０は、曲管オブジェクト９１０を修正された曲管オブジェクトに変形するために使用される。ある実施形態では、長さグリップ９４０は、利用者が中心点の周りで曲管を回転させ続けることにより管路９１０の長さを延長する(又は短縮する)ことを可能とする（曲管延長線９１０’及び矢印９２８により示されるように）。利用者が、長さグリップ９４０を引っ張るとき、管路９１０の表示された長さは、それに応じて調整することができる。利用者が曲管９１０を所望の長さに修正すると、ＣＡＤアプリケーション１０５は、螺旋データ２２０を更新する。
【００３６】
[0045]図９Ｅは、曲管９１０の直径寸法を編集するために利用者がリサイズグリップ９４０と対話する動作を示す。曲管９１０の寸法は、リサイズグリップ９４０を使用して図９Ｅ中で変更される。リサイズグリップは、曲管９１０の始点、終点又は中間点を変更せず、利用者がこの管路オブジェクトの直径寸法を編集することを可能とすることに留意されたい。更に、曲管９１０の寸法を変更するとき、曲管の３次元表現を生成するために使用される断面形状を更新することもできる。利用者が、リサイズグリップ９４０を選択するとき、ハッシュマーク９５０（又は目盛りつき尺度）を表示することができる。各ハッシュマークは、曲管９１０に対して異なる選択可能な直径を表現する。ある実施形態では、リサイズグリップ９４０は、１つのハッシュマークから次のハッシュマークに瞬時に切り替わるように構成することができる。言い換えれば、連続動作を使用して移動させるのではなく、リサイズグリップ９４０は、１つの利用可能な管路寸法から次の寸法へ跳ばして、グリップを編集することができる。
【００３７】
[0046]有利なことに、本発明の実施形態は、より小さな直線管路区間の集合として曲管を表現する従来技術とは異なり、利用者が、単一のユニットとして曲管を表現する部品をＣＡＤ図面中に含めることを可能にする。従って、従来技術と比較して、本発明は、ＣＡＤ図面中の曲管オブジェクトの設計並びにこれらが生成された後、これらのオブジェクトを編集する工程及び修正する工程の両方を簡略化する。更に、生成されると、曲管オブジェクトは、利用者が選択可能な様々なグリップを使用して容易に操作することができる。
【００３８】
[0047]以上の説明は、本発明の実施形態に関するものであるが、本発明の他の及び更なる実施形態を、本発明の基本的範囲を逸脱することなく考案することができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲により決定される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のある実施形態による、ＣＡＤ図面を組み立てるために使用されるシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明のある実施形態による、ＣＡＤ図面の要素を更に示すブロック図である。
【図３】本発明のある実施形態による、曲管区間を含む公共施設網の平面図を表示するグラフィカルユーザインタフェーススクリーンを示す図である。
【図４】本発明のある実施形態による、曲管区間を含む公共施設網の縦断図を表示するグラフィカルユーザインタフェーススクリーンを示す図である。
【図５】本発明のある実施形態による、曲管区間を含む公共施設網の等角図を表示するグラフィカルユーザインタフェーススクリーンを示す図である。
【図６】本発明のある実施形態による、ＣＡＤ図面中に曲管オブジェクトを生成するための方法を示す図である。
【図７】本発明のある実施形態による、ＣＡＤ図面中に曲管オブジェクトのディスプレイ表現を生成するための方法を示す図である。
【図８】本発明の実施形態による、ＣＡＤ図面中の曲管オブジェクトを編集するための方法を示す図である。
【図９Ａ】本発明のある実施形態による、曲管オブジェクトが様々な選択可能なグリップを使用して操作されることを示す図である。
【図９Ｂ】本発明のある実施形態による、曲管オブジェクトが様々な選択可能なグリップを使用して操作されることを示す図である。
【図９Ｃ】本発明のある実施形態による、曲管オブジェクトが様々な選択可能なグリップを使用して操作されることを示す図である。
【図９Ｄ】本発明のある実施形態による、曲管オブジェクトが様々な選択可能なグリップを使用して操作されることを示す図である。
【図９Ｅ】本発明のある実施形態による、曲管オブジェクトが様々な選択可能なグリップを使用して操作されることを示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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